Kerusakan atau defek pada tulang rawan sendi rahang yang disebut kartilago mandibula, dapat disebabkan oleh trauma baik mikro trauma yang timbul karena proses parafungsional dalam hidup sehari-hari seperti kebiasaan mengeretakkan gigi yang menyebabkan tekanan ringan terus menerus, maupun makro trauma pada kecelakaan atau benturan keras. Kartilago mandibula merupakan kartilago yang spesial karena mempunyai struktur, komposisi, dan fungsi yang berbeda dengan sendi penyangga beban lain di tubuh yang disebut dengan fibrokartilago, tetapi sama dengan sendi lain merupakan jaringan yang tidak mengadung pembuluh darah sehingga nutrisi yang diperlukan oleh jaringan tersebut didapat dari proses difusi dari cairan sinovial sendi. Perbedaan lain fibrokartilago adalah lebih kuat menahan tekanan dan tarikan dibandingkan kartilago hialin pada sendi penyangga beban lain sehingga lebih resisten terhadap efek penuaan. Akan tetapi, sama seperti kartilago lain, fibrokartilago juga merupakan jaringan yang mempunyai daya regenerasi rendah.
Defek pada kartilago mandibula dapat menyebabkan keradangan yang menyebabkan kerusakan lebih lanjut yaitu artitis dan degenerasi kartilago mandibula sehingga menimbulkan rasa nyeri dan gangguan fungsi seperti keterbatasan pembukaan mulut. Beberapa tahun terakhir penelitian stem cell untuk regenerasi jaringan telah banyak dilakukan termasuk untuk regenerasi kartilago mandibula. Salah satu sumber stem cell adalah dari tali pusat yang dianggap “limbah medis” pasca kelahiran. Stem cell tapi pusat ini mempunyai daya proliferasi yang tinggi dan potensi diferensiasi menjadi berbagai sel dewasa lain yang diperlukan untuk regenerasi jaringan yang berbeda. Dalam regenerasi jaringan juga diperlukan bahan penyangga (scafold) untuk mendapatkan struktur mekanik jaringan dan faktor pertumbuhan yang diperlukan dalam perbanyakan sel dan memobilisasi stem cell tubuh untuk membantu regenerasi jaringan yang rusak. Salah satu sumber alami yang didapatkan dari pasien sendiri dengan pemrosesan yang relatif sederhana yaitu platelet rich fibrin (PRF). PRF mengandung banyak faktor pertumbuhan dan mempunyai struktur yang sesuai sebagai scafold dalam regenerasi kartilago mandibula. Regenerasi jaringan pasca terapi stem cell dan scafold diharapkan mempunyai karakteristik bomekanik yang sama dengan jaringan normal.
Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya, defek fibrokartilago yang diterapi dengan stem cell tali pusat dan PRF memberikan hasil regenerasi yang baik sehingga penelitian ini dilakukan untuk menganalisis karakteristik biomekanik regenerasi kartilago mandibula tersebut. Penelitian dilakukan dengan membandingkan biomekanik regenerassi kartilago mandibula pasca implantasi stem cell tali pusat, PRF, dan stem cell tali pusat dengan scafold PRF yang juga dibandingkan dengan kartilago normal hewan coba tersebut. Defek dibuat dengan pembedahan pada kartilago mandibula kelinci. Uji biomekanik dengan pengukuran gaya kompresi, tarikan, shear (geser), modulus elastisitas dilakukan dengan “Autograph” Universal Testing Machine. Pada penelitian ini kelompok defek yang diterapi dengan stem cell tali pusat mempunyai daya tahan terhadap kompresi, tarikan, shear (geser), modulus elastisitas paling tinggi dibandingkan dengan kelompok lain, tetapi kelompok stem cell tali pusat dengan scafold PRF mempunyai karakter biomekanik seperti jaringan kartilago normal.
Hasil penelitian menunjukkan Kelompok stem cell tali pusat dengan scafold PRF menunjukkan permukaan kartilago yang lebih tebal dan halus, kelompok ini juga menunjukkan karakter biomekanik seperti jaringan normal karena PRF menjadi lingkungan 3 dimensi yang terdiri dari jaringan fibrin yang kuat dan didukung platelet yang banyak mengandung faktor pertumbuhan. Faktor perumbuhan dilepaskan secara gradual dan menarik stem cell ke dalam scafold dan mempertahakan stem cell didalamnya. Hal tersebut diperlukan stem cell tali pusat untuk berproliferasi dan berdiferensiasi menjadi kondrosit sehingga terbentuk matriks kartilago baru pada defek tersebut. Matriks kolagen pada kartilago mandibula mengandung kolagen tipe 1 yang tahan terhadap gaya tarikan dan shear, kolagen tipe 2 di lapisan yang lebih dalam. Keharmonisan dan orientasi kolagen tersebut mempengaruhi ketahanan jaringan tersebut terhadap tarikan dan shear.
Hasil penelitian ini menunjukkan regenerasi kartilago mandibula dengan menggunakan stem cell dan PRF memberikan regenerasi jaringan kartilago yang baik dan mempunyai karakteristik biomekanik yang menyerupai jaringan normal, tetapi masih memerlukan evaluasi keberhasilan jangka panjang.
Penulis: Dr. Ni Putu Mira Sumarta, drg., Sp.BM
